La bobine mobile haut-parleur

La bobine mobile est un composant central du haut-parleur électrodynamique, aussi appelé transducteur à bobine mobile. Elle est responsable de la conversion du signal électrique en mouvement mécanique, qui met en vibration la membrane du haut-parleur pour produire le son.

Principe de fonctionnement

• La bobine mobile est constituée de plusieurs spires de fil conducteur (généralement du cuivre émaillé) enroulées autour d’un support cylindrique (Kapton, aluminium, papier, fibre de verre, etc.).

• Cette bobine est placée dans l’entrefer d’un aimant permanent. Lorce qu’un courant électrique traverse la bobine, une force (force de Laplace) est générée perpendiculairement aux lignes de champ magnétique et au courant, ce qui fait bouger la bobine.

• Ce mouvement entraîne la membrane (ou diaphragme) du haut-parleur, générant ainsi des ondes sonores dans l’air.

• La bobine mobile doit résister à des températures élevées et à des contraintes mécaniques importantes, car elle est soumise à des courants parfois élevés et à des mouvements rapides.

Matériaux et caractéristiques

• Le fil utilisé est principalement du cuivre émaillé, parfois de l’aluminium ou du cuivre recouvert d’aluminium pour réduire la masse et améliorer la réponse en fréquence.

• Le choix du matériau du support (papier, aluminium, Kapton, fibre de verre) influence la dissipation thermique, la masse mobile et donc la performance globale du haut-parleur.

• Les bobines mobiles de woofers ou de haut-parleurs de puissance sont souvent enroulées en plusieurs couches pour augmenter la capacité à supporter de fortes puissances.

Impact sur les performances

• La qualité de la bobine mobile influence directement la sensibilité, la puissance admissible, la distorsion, la réponse en fréquence et la durée de vie du haut-parleur.

• Un défaut ou une détérioration de la bobine mobile (déformation, court-circuit, surchauffe) entraîne généralement une perte de performance ou une panne du haut-parleur.

1. Inductance

L’inductance, mesurée en henrys (H), est la capacité de la bobine à stocker de l’énergie magnétique. Elle dépend du nombre de spires, de la géométrie de la bobine et du matériau du support. Une inductance élevée permet de mieux filtrer les hautes fréquences, mais peut aussi limiter la bande passante utile.

2. Nombre de spires

Le nombre de tours de fil (spires) autour du support influence directement l’inductance et la résistance de la bobine. Plus il y a de spires, plus l’inductance et la résistance augmentent, ce qui impacte la réponse en fréquence et la sensibilité du haut-parleur.

3. Résistance

La résistance électrique (en ohms) de la bobine dépend du diamètre du fil, de sa longueur totale et du matériau utilisé (cuivre, aluminium). Elle influence la puissance admissible et le rendement global du haut-parleur.

4. Masse mobile

La masse de la bobine (et du support) est déterminante pour la réponse impulsionnelle et la bande passante du haut-parleur. Une masse faible favorise la reproduction des hautes fréquences et améliore la rapidité de réponse.

5. Matériau du fil et du support

Le fil est généralement en cuivre émaillé, parfois en aluminium pour réduire la masse. Le support peut être en Kapton, aluminium, fibre de verre ou papier, chaque matériau ayant ses avantages en termes de dissipation thermique, rigidité et poids.

6. Diamètre et longueur de la bobine

Le diamètre de la bobine doit correspondre à l’entrefer du moteur magnétique. Sa longueur influence la puissance admissible et la linéarité du déplacement.

7. Puissance admissible

La capacité de la bobine à dissiper la chaleur générée par le courant électrique détermine la puissance maximale que le haut-parleur peut supporter sans risque de détérioration.

8. Sensibilité et rendement

La conception de la bobine mobile (nombre de spires, masse, matériau) impacte la sensibilité du haut-parleur, c’est-à-dire la pression acoustique produite pour une puissance électrique donnée.

En résumé, les principales caractéristiques techniques d’une bobine mobile sont : l’inductance, le nombre de spires, la résistance, la masse mobile, les matériaux utilisés, le diamètre et la longueur, la puissance admissible, ainsi que leur impact sur la sensibilité et la réponse en fréquence du haut-parleur